Приводной газотурбинный двигатель для газоперекачивающего агрегата
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
сходными данными газодинамического расчета турбины на среднем диаметре при заданной форме ее проточной части являются величины, получаемые как в результате предшествующих расчетов, так и оцениваемые по опыту проектирования турбин. Такими величинами являются:
Nт - мощность турбины , кВт;
GГ - расход газа на входе в турбину, кг/с;
Т0* - температура заторможенного потока газа перед турбиной, К;
Р0* - давление заторможенного потока газа перед турбиной, Па;
n - частота вращения рабочего колеса ступени, об/мин;
DГср - средний диаметр лопаток соплового аппарата (СА) на выходе, м;
DТср - средний диаметр лопаток РК на выходе, м;
hГ - высота лопатки СА на выходе, м;
hТ - высота лопатки РК на выходе, м.
В данном расчете в первом приближении можно принимать:
Кг=1,320; Rг=290 Дж/кг*К, Срг=1200,4 Дж/кг*К.
Проектировочный газодинамический расчет осевой турбины выполняется по учебному пособию [6] с целью определения основных размеров ее проточной части, параметров потока и КПД. Вычисление определенных параметров производится в характерных сечениях.
Потребная мощность части турбины работающей на потребность приводимого агрегата определяется мощностью данного агрегата, а мощность части турбины работающей на потребность компрессора Nтк определяется мощностью осевого компрессора.
При этом мощность распределяю по ступеням так, чтобы коэффициент нагрузки последней ступени не превышал 1,5; иначе трудно обеспечить выход потока из ступени, близкой к осевому.
Исходные данные для газодинамического расчета осевой турбины приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1 Исходные данные.
ВеличинаРазмерностьРезультатВеличинаРазмерностьРезультатGгкг/с38,54Тг*К1390Рг*Па2006800Т`к*К743.5Рт*Па106030h1м0,041Dг ср1м0,5682h2м0,054Dт ср2м0,5810nтвдоб/мин15808.0Zтк--------1nтндоб/мин10507.3Zтк--------1nтcоб/мин6506Zтс--------2
Nст=10400 кВт;
N3=5600кВт;
N4=4800 кВт.
5.2 Газодинамический расчет (ручной счет)
Параметры газа:
=1450600Па,
=1285 К.
Определение работы турбинной ступени и проверка величины коэффициента нагрузки:
/кг;
Определим параметры потока на выходе из ступени и изоэнтропической работы ступени:
где -находим в таблице [6] по величине
/кг
Определим параметры на выходе из соплового аппарата:
так как и
Следовательно
Следовательно
Определим параметры потока на выходе из рабочего колеса:
Так как различие между С`2a и C2a не превышает 1% то принимаем C2 = C2 =174,7 м/с и продолжаем вычисление дальше:
На этом расчет первой ступени турбины оканчивается, в дальнейшем будем использовать данные полученные при расчете турбины на ЭВМ. Исходный файл представлен в таблице 5.2. Результаты расчета на ЭВМ сведены в таблицу 5.3.
Схема проточной части турбины, планы скоростей приведены на рисунках 5.1 и 5.2. На рисунке 5.3 изображено изменение параметров потока по ступеням газовой турбины.
5.3 Газодинамический расчет (расчет на ЭВМ)
Таблица 5.2 Файл исходных данных к газодинамическому расчету турбины.
03 09
2 106030.0
.54 1390.0 2006800.0 755.0 .000 .500 .800 .700 .061 .110
.1 8048.0 5600.0 4800.0 1080.0 1100.0 1130.0 1000.0
.0 10507.3 6500.0 6500.0 3000.0 3000.0 3000.0 3000.0
.3800 .3500 .3500 .3050 .3400 .3600 .3800 .4000
.5682 .6700 .8605 .8570 1.0340 1.0380 1.0450 1.0550 Dcp1
.5810 .7833 .8650 .8460 1.0360 1.0400 1.0500 1.0600 Dcp2
.0412 .0730 .1005 .1370 .1780 .1820 .1880 .1940 h1
.0540 .0863 .1150 .1560 .1800 .1860 .1920 .2000 h2
.1600 .1400 .1200 .1200 .1200 .1200 .1200 .1200
.2000 .1200 .1200 .1200 .1200 .1200 .1200 .1200
.0050 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000
.0150 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000
.0100 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000
.0000 1.0000 1.0000 1.0000
Кол-во ст.,Кол-во ст.св.турбины,Рт*г,Тг*,Pг*,Тв,Рад.зазор,Отн.скорость в щели1,Отн.скор в щели2,От-
н.высота щели,Отн.толщ.выход.кромки,Отн.толщ.вых.кр.охл.лопатки
Мощности по ступеням
Частоты вращения по ступеням
Степени реактивности по ступеням
Геометрия
Относительные толщины профилей сопловых аппаратов
Относительные толщины профилей рабочих колес
Расход охл. воздуха через носик СА
Расход охл. воздуха через хвостик СА
Расход охл. воздуха через хвостик РК
Таблица 5.3 Газодинамический расчет турбины.
ГДР ГТ Дата 17. 3. 9
Исходные данные:
2 106030.
.54 1390. .2007E+07 755.0 .0000 .5000 .8000
.7000 .6100E-01 .1100
Кг=1.316 Rг= 290.0 Сpг=1208.9
Схема печати:
DC1 DC2 H1 H2 CMCA CMPK П
MCT LCT ПIO ПI КПД RC RC1 T1W
U1 C1 C1A C1U ALF1 BE1 L1 LW1C2 C2A C2U ALF2 BE2 L2 LW2T1O P1 P1O T2 T2O P2 P2OG2 SCA BCA ALFU TCA FI ZCAPA SPK BPK BEU TPK PSI ZPK
ТЛСА ТЛРК SIGMт= 1
.568 .581 .412E-01 .540E-01 .160 .200 .158E+05
.121E+05 .307E+06 2.70 2.86 .865 .380 .301 .124E+04
. 630. 175. 605. 16.2 52.5 .934 .346
. 190. 184. -44.1 76.5 19.3 .311 .872
.122E+04 .138E+04 .108E+07 .182E+07 .111E+04 .112E+04 .703E+06 .743E+06
.3 39.7 .340E-01 .559E-01 37.5 .458E-01 .929 39
.255E+05 .944E+04 .242E-01 .304E-01 52.8 .250E-01 .953 73
.108E+04 .107E+04 216.т= 2
.670 .783 .730E-01 .863E-01 .140 .120 .105E+05
.805E+04 .203E+06 2.14 2.24 .896 .350 .215 .103E+04
. 531. 169. 504. 18.5 51.3 .873 .372
. 159. 155. -35.7 77.0 18.3 .282 .837
.101E+04 .112E+04 .447E+06 .707E+06 947. 957. .332E+06 .348E+06
.7 39.7 .397E-01 .617E-01 40.1 .490E-01 .952 43
.214E+05 -.127E+04 .326E-01 .409E-01 53.0 .328E-01 .956 75
.112E+04 976. 261.т= 3
.860 .865 .101 .115 .120 .120 .650E+04
.565E+04 .142E+06 1.83 1.95 .914 .350 .207 890.
. 453. 163. 423. 21.0 51.2 .807 .385
. 181. 171. -58.3 71.2 25.9 .344 .724
. 957. .227E+06 .335E+06 827. 841. .178E+06 .190E+06
.7 39.7 .509E-01 .780E-01 40.8 .629E-01 .958 43
.191E+05 .585E+04 .360E-01 .421E-01 59.0 .383E-01 .965 71
. 840. 131.т= 4
.857 .846 .137 .156 .120 .120 .650E+04
.485E+04 .122E+06 1.79 1.99 .917 .305 .993E-01 779.
. 447. 198. 401. 26.3 61.2 .850 .447
. 210. 210. -14.2 86.1 34.8 .426 .727
. 841. .119E+06 .184E+06 722. 741. .956E+05 .106E+06
.7 39.7 .502E-01 .703E-01 45.